Ленточное устройство преобразует движение в энергию

Исследователи из Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH) разработали недорогое, высокоэффективное устройство с использованием повседневной односторонней ленты.Исследование TEIR демонстрирует трибоэлектрический наногенератор (Teng), который преобразует механическую энергию, такую ​​как движение, вибрация или трение, в электричество посредством трибоэлектрического эффекта.Этот эффект генерирует напряжение, когда два разных материала вступают в контакт, а затем разделяются.Традиционно, что с использованием двухсторонней ленты имели ограничения из-за чрезмерной липкости, что требовало значительной силы для отсоединения слоев.

Чтобы преодолеть это, команда UAH, возглавляемая доктором Мунхён Джанг и доктор Ганг Ванг, заменила двустороннюю ленту более толстой односторонней лентой с полипропиленовой поддержкой и акриловым клеем.Эта корректировка позволила поверхностям легко прилипать и расколоть, что позволило Teng работать на гораздо более высоких частотах - до 300 Гц - значительно улучшая свои возможности производства электроэнергии.

Усовершенствованный дизайн Teng размещается на вибрирующей платформе, которая неоднократно поднимает слои ленты в контакт, а затем разделяет их, производя до 53 милливатов электричества - от 350 светодиодов или питания лазерного указателя.Этот уровень выхода, достигаемый с использованием недорогих материалов, таких как лента Scotch ™, алюминий и пластиковая пленка, подчеркивает доступность и масштабируемость устройства.Исследователи также успешно интегрировали Teng в носимый биосенсор, чтобы обнаружить движения рук и акустический датчик, способный реагировать на звуковые волны.Эти приложения демонстрируют большие перспективы для мониторинга здоровья, предотвращения травм и повышения производительности у спортсменов в результате отслеживания активации мышц в реальном времени.

Команда планирует расширить заявки на TENG за счет дальнейших исследований и представила раскрытие для сбора энергии и носимых сенсорных технологий с патентным заявлением.Они также работают над дополнительными дизайнами, включая звуковые датчики.Одним из наиболее значительных результатов этого исследования является преодоление традиционно низкой частоты эксплуатации TENG, которая теперь делает более высокую выходную мощность и более широкие применения - от датчиков до зарядки аккумулятора - более осязаемой реальности.